Giderek daha fazla ülke hidrojen enerjisi için stratejik hedefler belirlemeye başlıyor ve bazı yatırımlar yeşil hidrojen teknolojisinin geliştirilmesine yöneliyor. AB ve Çin, teknoloji ve altyapıda ilk hamle avantajını arayarak bu gelişmeye öncülük ediyor. Bu arada Japonya, Güney Kore, Fransa, Almanya, Hollanda, Yeni Zelanda ve Avustralya, 2017'den beri hidrojen enerjisi stratejilerini yayınladılar ve pilot planlar geliştirdiler. 2021'de AB, hidrojen enerjisi için işletme kapasitesinin artırılmasını öneren stratejik bir gereklilik yayınladı. Rüzgar ve güneş enerjisine dayalı olarak elektrolitik hücrelerde hidrojen üretiminin 2024 yılına kadar 6GW'a, 2030 yılında ise 40GW'a çıkarılmasıyla AB'de hidrojen üretim kapasitesi 40GW'a çıkarılacaktır. AB dışında ilave 40 GW daha.
Tüm yeni teknolojilerde olduğu gibi, yeşil hidrojen de birincil araştırma ve geliştirmeden ana sanayi gelişimine doğru ilerliyor ve bu da birim maliyetlerin düşmesine ve tasarım, inşaat ve kurulumda verimliliğin artmasına neden oluyor. Yeşil hidrojen LCOH üç bileşenden oluşur: elektrolitik hücre maliyeti, yenilenebilir elektrik fiyatı ve diğer işletme maliyetleri. Genel olarak, elektrolitik hücrenin maliyeti, yeşil hidrojen LCOH'nin yaklaşık %20 ~ %25'ini ve elektriğin en büyük payını (%70 ~ %75) oluşturur. İşletme maliyetleri nispeten küçüktür, genellikle %5'ten azdır.
Uluslararası düzeyde, yenilenebilir enerjinin (özellikle şebeke ölçeğinde güneş ve rüzgar) fiyatı son 30 yılda önemli ölçüde düştü ve eşitlenmiş enerji maliyeti (LCOE) artık kömürle çalışan enerjininkine yakın (30-50 $ /MWh) yenilenebilir enerjileri gelecekte maliyet açısından daha rekabetçi hale getiriyor. Yenilenebilir enerji maliyetleri yılda %10 oranında düşmeye devam ediyor ve 2030 yılı civarında yenilenebilir enerji maliyetleri yaklaşık 20 $/MWh'ye ulaşacak. İşletme maliyetleri önemli ölçüde azaltılamaz, ancak hücre birim maliyetleri azaltılabilir ve güneş veya rüzgar enerjisi için olduğu gibi hücreler için de benzer bir öğrenme maliyeti eğrisi beklenir.
Solar PV 1970'lerde geliştirildi ve solar PV LCoE'lerin 2010'daki fiyatı 500 $/MWh civarındaydı. Güneş PV LCOE'si 2010 yılından bu yana önemli ölçüde azalmıştır ve şu anda 30 ila 50 ABD Doları/MWh arasındadır. Elektrolitik hücre teknolojisinin güneş fotovoltaik hücre üretimine yönelik endüstriyel referansa benzer olduğu göz önüne alındığında, 2020-2030 yılları arasında elektrolitik hücre teknolojisinin birim maliyet açısından güneş fotovoltaik hücreleriyle benzer bir yörünge izlemesi muhtemeldir. Aynı zamanda rüzgarın LCOE'si son on yılda önemli ölçüde azaldı, ancak daha küçük bir miktarla (yaklaşık yüzde 50 açık denizde ve yüzde 60 karada).
Ülkemiz elektrolitik su hidrojen üretimi için yenilenebilir enerji kaynakları (rüzgar enerjisi, fotovoltaik, hidroelektrik gibi) kullanmaktadır, elektrik fiyatı 0,25 yuan /kWh'nin altında kontrol edildiğinde, hidrojen üretim maliyeti göreceli ekonomik verimliliğe sahiptir (15,3 ~ 20,9 yuan /kg) . Alkali elektroliz ve PEM elektroliz hidrojen üretiminin teknik ve ekonomik göstergeleri Tablo 1'de gösterilmektedir.
Elektrolitik hidrojen üretiminin maliyet hesaplama yöntemi denklem (1) ve (2)'de gösterilmektedir. LCOE= sabit maliyet/(hidrojen üretim miktarı x ömür) + işletme maliyeti (1) İşletme maliyeti = hidrojen üretimi elektrik tüketimi x elektrik fiyatı + su fiyatı + ekipman bakım maliyeti (2) Alkali elektroliz ve PEM elektroliz projelerinin alınması (1000 Nm3/h) ) örnek olarak projelerin tüm yaşam döngüsünün 20 yıl ve işletme ömrünün 9×104 saat olduğunu varsayalım. Paket elektrolitik hücre, hidrojen arıtma cihazı, malzeme ücreti, inşaat inşaat ücreti, kurulum hizmet ücreti ve diğer kalemlerin sabit maliyeti, elektroliz için 0,3 yuan/kWh olarak hesaplanır. Maliyet karşılaştırması Tablo 2'de gösterilmektedir.
Diğer hidrojen üretim yöntemleriyle karşılaştırıldığında, yenilenebilir enerjinin elektrik fiyatı 0,25 yuan/kWh'den düşükse, yeşil hidrojenin maliyeti yaklaşık 15 yuan/kg'a düşebilir ve bu da maliyet avantajı sağlamaya başlar. Karbon nötrlüğü bağlamında, yenilenebilir enerjiden elektrik üretim maliyetlerinin azaltılması, hidrojen üretim projelerinin büyük ölçekli geliştirilmesi, elektrolitik hücre enerji tüketiminin ve yatırım maliyetlerinin azaltılması, karbon vergisi ve diğer politikaların yönlendirilmesiyle yol, Yeşil hidrojen maliyetlerinin azaltılması giderek netleşecek. Aynı zamanda, geleneksel enerji kaynaklarından hidrojen üretimi karbon, kükürt ve klor gibi birçok ilgili yabancı maddeyle karışacağından ve ilave saflaştırma ve CCUS maliyetinden dolayı gerçek üretim maliyeti 20 yuan/kg'ı aşabilir.
Gönderim zamanı: Şubat-06-2023